圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能有限元分析 被引量：6

1

作者 林聪 方梅 +1 位作者 潘升 刘幸 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第8期66-71,共6页

采用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能分析得出的荷载-位移曲线、受剪承载力等与试验结果吻合较好,并深入探究节点受力过程中混凝土梁的裂缝发展机理,节点核心区内钢筋、环板、牛腿、抗剪环的应力... 采用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能分析得出的荷载-位移曲线、受剪承载力等与试验结果吻合较好,并深入探究节点受力过程中混凝土梁的裂缝发展机理,节点核心区内钢筋、环板、牛腿、抗剪环的应力分布情况,得出预应力在节点受力过程中对试件受剪性能的影响。在此基础上对试件进行了不同预应力的参数分析。结果表明:预应力提高了节点的开裂荷载,屈服荷载也有少许提高,节点的受剪承载力也得到了提高。 展开更多

关键词 圆钢管混凝土柱 预应力节点 节点性能 有限元分析

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随机点蚀圆钢管柱力学性能试验与应用分析 被引量：1

2

作者 杨明飞 董悦奇 +2 位作者 程华瑞 沙志平 陈宜网 《安徽建筑大学学报》 2022年第4期20-26,共7页

为研究随机点蚀损伤对圆形钢管柱的力学性能影响,对带有随机点蚀损伤的构件进行了轴压试验,试验中考虑了不同的内径和点蚀损伤强度。结果显示,在文中所选点蚀损伤范围内,随着点蚀损伤强度的增加,点蚀损伤构件的屈服载荷和弹性模量均呈... 为研究随机点蚀损伤对圆形钢管柱的力学性能影响,对带有随机点蚀损伤的构件进行了轴压试验,试验中考虑了不同的内径和点蚀损伤强度。结果显示,在文中所选点蚀损伤范围内,随着点蚀损伤强度的增加,点蚀损伤构件的屈服载荷和弹性模量均呈现线性下降趋势;内径越小,点蚀损伤对其屈服荷载和弹性模量影响越大;点蚀损伤强度为4%时,点蚀坑之间环向应变发展明显快于纵向应变发展。利用ANSYS有限元软件分别建立了无损伤构件和损伤构件的数值模型,利用试验结果对数值模型进行校核,最大误差分别为-4.17%、-11.78%,说明文中所建立的数值模型合理。最后,利用该数值模型分析了不同点蚀损伤区域对结构构件力学性能的影响,研究发现当点蚀损伤区位于2L/5~3L/5柱脚处时,构件屈服荷载降低了26.96%,此区域为构件的随机点蚀敏感区。 展开更多

关键词 随机点蚀 圆钢管柱 力学性能 点蚀损伤强度 敏感区

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基于压电薄膜传感器的圆钢管砂柱内部应力监测 被引量：1

3

作者 刘向东 李召 杜国锋 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期895-899,907,共6页

为研究圆钢管石英砂柱在冲击荷载下内部应力变化过程和工作机理,利用聚偏氟乙烯(PVDF)作为测试传感器,通过落锤冲击试验机对PVDF传感器进行标定,根据PVDF传感器输出电压最大值和钢管内部石英砂最大应力计算出其灵敏度,并将PVDF传感器植... 为研究圆钢管石英砂柱在冲击荷载下内部应力变化过程和工作机理,利用聚偏氟乙烯(PVDF)作为测试传感器,通过落锤冲击试验机对PVDF传感器进行标定,根据PVDF传感器输出电压最大值和钢管内部石英砂最大应力计算出其灵敏度,并将PVDF传感器植入钢管内的石英砂中,对圆钢管内石英砂在冲击荷载作用下的三维应力进行监测.试验结果表明,PVDF传感器的输出电压与输入荷载呈良好的线性关系,各个传感器的灵敏度基本一致并具有良好的动力响应,基于PVDF传感器能够监测钢管内石英砂的三维应力,研究成果可为PVDF传感器监测冲击荷载下钢管混凝土的三维应力提供参考. 展开更多

关键词 压电薄膜 冲击试验 圆钢管柱 灵敏度 应力监测 聚偏氟乙烯(PVDF)

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锈蚀圆钢管再生混凝土轴压短柱受力性能研究 被引量：21

4

作者 陈梦成 方苇 +2 位作者 黄宏 王超 刘京剑 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期138-146,共9页

以名义锈蚀水平(0%、10%和20%)为变化参数,设计了6根圆钢管混凝土短柱进行轴压试验,观察了锈蚀圆钢管混凝土短柱的受力全过程和破坏形态,得到了构件的应力-应变关系曲线,重点分析了锈蚀对构件轴压性能的影响,得出锈蚀圆钢管混凝土短柱... 以名义锈蚀水平(0%、10%和20%)为变化参数,设计了6根圆钢管混凝土短柱进行轴压试验,观察了锈蚀圆钢管混凝土短柱的受力全过程和破坏形态,得到了构件的应力-应变关系曲线,重点分析了锈蚀对构件轴压性能的影响,得出锈蚀圆钢管混凝土短柱刚度退化规律以及损伤演变规律。研究结果表明:随着锈蚀水平的提高,钢管混凝土柱的承载力均下降,组合弹性模量不同程度降低,刚度损伤增大;核心混凝土的类型对锈蚀构件承载力影响不大。采用钢管壁厚折减法结合ABAQUS有限元软件对构件在轴压荷载作用下荷载-变形关系进行模拟,同时根据GB 50936-2014《钢管混凝土结构技术规范》公式进行计算,试验结果与模拟结果以及计算结果基本一致。采用钢管壁厚折减法能够有效计算锈蚀圆钢管再生混凝土的承载力。 展开更多

关键词 圆钢管再生混凝土短柱 锈蚀 轴压试验 有限元分析 受力性能

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圆钢管混凝土轴压长柱的极限承载力 被引量：9

5

作者 田宏伟 赵均海 魏锦 《建筑科学与工程学报》 CAS 2007年第2期74-79,共6页

基于双剪统一强度理论,考虑钢管中间主应力(径向压力)对环向拉力和纵向压力的影响,建立了钢管的承载力公式;同时,避开混凝土破坏准则中侧压影响系数的不确定性分析,根据混凝土破坏时的统一强度准则建立其承载力公式,进而叠加建立了钢管... 基于双剪统一强度理论,考虑钢管中间主应力(径向压力)对环向拉力和纵向压力的影响,建立了钢管的承载力公式;同时,避开混凝土破坏准则中侧压影响系数的不确定性分析,根据混凝土破坏时的统一强度准则建立其承载力公式,进而叠加建立了钢管混凝土短柱的承载力公式。在此基础上,按照弹性模量理论推导出钢管混凝土长柱的稳定影响系数,建立了其极限承载力公式。结果表明,改变加权参数值,计算得出的承载力也随之发生变化。通过与相关文献中的试验值进行比较,发现试验值与计算值吻合良好。 展开更多

关键词 圆钢管混凝土柱 长柱 极限承载力 双剪统一强度理论

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外方内圆钢管混凝土轴压承载力计算方法 被引量：9

6

作者 张志权 赵胜民 +1 位作者 张玉芬 吴涛 《建筑科学与工程学报》 CAS 2009年第2期63-67,共5页

考虑内外钢管对核心混凝土的双层约束作用以及钢管因环向受拉导致纵向应力降低的影响,对内圆钢管增强方钢管混凝土组合柱的核心混凝土和内外薄壁钢管的轴向极限应力分别进行了理论分析。利用双剪统一强度理论和薄壁圆筒理论计算了钢管... 考虑内外钢管对核心混凝土的双层约束作用以及钢管因环向受拉导致纵向应力降低的影响,对内圆钢管增强方钢管混凝土组合柱的核心混凝土和内外薄壁钢管的轴向极限应力分别进行了理论分析。利用双剪统一强度理论和薄壁圆筒理论计算了钢管的轴压承载力及混凝土在三向受压状态下的轴压承载力,并通过分析内圆钢管径厚比和直径的变化对组合柱轴压承载力的影响,将内圆钢管增强方钢管混凝土的承载力与试验中纯方钢管混凝土柱进行了比较。结果表明:所得组合柱的轴压承载力与文献的试验结果吻合较好;内圆钢管对方钢管混凝土柱的增强作用主要体现在有效增强对核心混凝土的约束作用,大大提高了组合柱的力学性能。 展开更多

关键词 内圆钢管 方钢管混凝土柱 轴压 极限承载力 径厚比

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盐雾腐蚀下钢管混凝土短柱轴压性能试验研究 被引量：8

7

作者 高山 彭震 郭兰慧 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期214-219,共6页

为研究钢管混凝土在酸性大气腐蚀下的性能劣化,进行了16个圆钢管混凝土短柱在盐雾腐蚀下的轴压试验,分别考虑了钢材等级和失重率的影响。对比分析了不同等级钢材在盐雾腐蚀下的性能劣化,以及盐雾腐蚀对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的... 为研究钢管混凝土在酸性大气腐蚀下的性能劣化,进行了16个圆钢管混凝土短柱在盐雾腐蚀下的轴压试验,分别考虑了钢材等级和失重率的影响。对比分析了不同等级钢材在盐雾腐蚀下的性能劣化,以及盐雾腐蚀对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响。试验结果表明:盐雾腐蚀不仅引起钢材截面的削弱,对于钢材的力学性能也会带来一定的改变;随着失重率的增加,试件的破坏模式由剪切型逐渐变为腰鼓型,圆钢管混凝土短柱的轴压承载力和刚度都有不同程度的降低,峰值位移的变化则不大,试件的横向变形系数和延性逐渐减低。由于腐蚀使钢管削弱,试件的套箍系数随着失重率的增加而减小,但承载力试验值与名义值的比值却随着失重率的增加而增大。 展开更多

关键词 圆钢管混凝土短柱 盐雾腐蚀 酸性大气 腐蚀试验 轴压试验 轴压性能 失重率

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圆形截面中空夹层钢管混凝土短柱复合受力试验研究 被引量：8

8

作者 黄宏 孙微 +1 位作者 陈梦成 曾根平 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期53-59,共7页

以剪跨比和轴压比为主要变化参数，设计了5个圆形截面中空夹层钢管混凝土短柱试件，对其压-弯-剪复合受力性能和破坏形态进行研究。试验结果表明：随着剪跨比的增大，试件的初始刚度及极限荷载下降；轴压比为0．15的试件比轴压比为0的... 以剪跨比和轴压比为主要变化参数，设计了5个圆形截面中空夹层钢管混凝土短柱试件，对其压-弯-剪复合受力性能和破坏形态进行研究。试验结果表明：随着剪跨比的增大，试件的初始刚度及极限荷载下降；轴压比为0．15的试件比轴压比为0的试件极限荷载略高，但两者的初始刚度接近；中空试件与实心试件的荷载一位移关系曲线基本吻合。采用有限元分析软件ABAQUS对圆形截面中空夹层钢管混凝土压一弯一剪短柱试件的荷载一变形关系进行分析，所得到的荷载．变形关系曲线与试验结果符合较好。在此基础上，通过对不同参数的圆形截面中空夹层钢管混凝土短柱的计算，分析轴压比和空心率对荷载一变形关系曲线的影响以及混凝土和钢管对承载力的贡献。分析结果表明：随着轴压比（0～0．8）的增加，短柱的受剪承载力先略有提高，然后下降；随着空心率（0～0．75）的增大，短柱的受剪承载力降低。 展开更多

关键词 圆形截面中空夹层钢管混凝土短柱 复合受力 静载试验 有限元分析 受力性能

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偏压荷载下圆钢管型钢再生混凝土组合柱非线性行为研究 被引量：7

9

作者 马辉 陈云冲 +2 位作者 赵艳丽 王佩 李哲 《实验力学》 CSCD 北大核心 2020年第6期1081-1091,共11页

为研究圆钢管型钢再生混凝土组合柱的偏压性能与非线性行为,在组合柱试件偏压试验的基础上,建立该组合柱的有限元模型,并对该偏压柱进行非线性数值模拟分析,考虑圆钢管径厚比、再生粗骨料取代率、再生混凝土强度、圆钢管和型钢强度、偏... 为研究圆钢管型钢再生混凝土组合柱的偏压性能与非线性行为,在组合柱试件偏压试验的基础上,建立该组合柱的有限元模型,并对该偏压柱进行非线性数值模拟分析,考虑圆钢管径厚比、再生粗骨料取代率、再生混凝土强度、圆钢管和型钢强度、偏心距等设计参数对试件偏压力学性能的影响,获取了组合柱的变形图、应力云图和荷载-位移骨架曲线;通过对比组合柱试件的试验结果和计算结果,验证组合柱有限元模型的合理性,并对组合柱进行了有限元参数扩展分析。结果表明:组合柱破坏主要是试件向中部受压区对称弯曲,呈典型的压弯破坏;组合柱承载力和变形能力分别随圆钢管和型钢的强度的提高而增加;钢管径厚比和偏心距的增加对组合柱的承载力是不利的;再生混凝土强度的提高有利于提高组合柱的承载力,而组合柱承载力和变形能力随着再生骨料取代率的增加而降低。研究结论可为圆钢管型钢再生混凝土组合柱的工程应用提供参考。 展开更多

关键词 圆钢管混凝土 型钢混凝土 再生混凝土柱 偏压荷载 非线性行为

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海口美兰国际机场T2航站楼结构设计要点 被引量：7

10

作者 王奎 吴中群 +2 位作者 束伟农 方云飞 岑永义 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2018年第20期71-78,共8页

海口美兰国际机场T2航站楼总建筑面积29.6万m^2,平面尺寸为750m×405m。场地设防烈度为8度（0.3g）,属于高烈度区,抗震设防类别为重点设防类,项目首次采用跨层设置隔震层的隔震方案,达到隔震层上部的混凝土框架及屋盖钢结构支承结... 海口美兰国际机场T2航站楼总建筑面积29.6万m^2,平面尺寸为750m×405m。场地设防烈度为8度（0.3g）,属于高烈度区,抗震设防类别为重点设防类,项目首次采用跨层设置隔震层的隔震方案,达到隔震层上部的混凝土框架及屋盖钢结构支承结构满足降低设防烈度一度设计的相关要求。介绍了航站楼的结构体系并详细分析了以下三个结构设计要点：根据海南地区特有的贝壳碎屑岩层,通过试验桩工程,解决了贝壳碎屑岩层桩基成孔、成桩难的问题,并优化了基桩设计,结合隔震技术要求,基于变刚度调平设计方法进行地基基础设计,工程桩检测成果表明达到设计预期;对于工程中大量的圆钢管型钢混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接,提出了一种新的连接方式,采用ANSYS软件对此节点形式进行有限元分析,研究了节点的受力性能和破坏形式,并且验证了此节点形式在工程中使用的可靠性,从而大量减少工地现场焊接工作量以保证施工质量;工程采用缓粘结预应力技术,这是一项新颖但尚未广泛应用的结构技术,针对其具有张拉时效限制的特点,阐述了实际施工中的应对策略。 展开更多

关键词 海口美兰国际机场 跨层隔震 贝壳碎屑岩层成桩 圆钢管型钢混凝土柱节点 缓粘结预应力技术

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内配型钢的圆钢管混凝土轴压短柱力学性能分析 被引量：7

11

作者 史艳莉 王亚伟 王文达 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2013年第4期1-7,共7页

在钢管混凝土构件内部配置型钢可显著提高其受力特性。在合理选取材料本构模型的基础上,基于ABAQUS软件建立了内配型钢圆形钢管混凝土短柱荷载-变形全过程分析的数值模型,并与其他研究者完成的相关试验构件结果进行了对比,总体上数值计... 在钢管混凝土构件内部配置型钢可显著提高其受力特性。在合理选取材料本构模型的基础上,基于ABAQUS软件建立了内配型钢圆形钢管混凝土短柱荷载-变形全过程分析的数值模型,并与其他研究者完成的相关试验构件结果进行了对比,总体上数值计算结果和试验结果吻合良好。基于此模型,对其在轴压荷载受力全过程、典型破坏形态以及各部件的荷载分配进行了较全面分析。结果表明:内部型钢的存在可显著提高构件承载力,并有效增强核心混凝土的被动约束效应;型钢截面形式不同,对内部混凝土的约束效果不同,从而引起核心混凝土的应力分布有所不同。本文分析结果可进一步完善内配型钢的圆钢管混凝土构件力学性能的理论研究,也可为相关工程应用提供参考。 展开更多

关键词 轴心受压 数值模拟 内配型钢的圆钢管混凝土 短柱 力学分析

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不同腔体构造圆钢管混凝土短柱抗震性能试验 被引量：6

12

作者 赵立东 曹万林 +2 位作者 刘亦斌 申朝旭 陈学鹏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期96-104,共9页

为研究不同腔体构造对圆钢管混凝土短柱抗震性能的影响,进行了3个不同腔体构造的大截面尺寸圆钢管混凝土短柱试件的低周反复荷载试验。试件钢构件分别为圆钢管、圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼以及圆钢管内置圆钢管,其中后... 为研究不同腔体构造对圆钢管混凝土短柱抗震性能的影响,进行了3个不同腔体构造的大截面尺寸圆钢管混凝土短柱试件的低周反复荷载试验。试件钢构件分别为圆钢管、圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼以及圆钢管内置圆钢管,其中后两者钢构件用钢量相等。各试件的轴力均相等。分析了各试件的承载力、刚度退化、滞回特性、延性、耗能及破坏特征。研究表明:竖向肋板的设置可以提高构件的受弯承载力;环向肋板可以显著约束钢管径向变形;内置圆钢管强化了核心区混凝土的约束,使得外钢管弹塑性变形能力增强;含钢率相等条件下,圆钢管内置圆钢管混凝土短柱与圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼混凝土短柱相比,虽然水平承载力略有下降,但是其延性系数和累积耗能能力有显著提高; 3个不同腔体构造圆钢管混凝土短柱的等效黏滞阻尼系数分别为0. 41、0. 53、0. 58,均具有较好的耗能性能。圆钢管混凝土柱在压、弯、剪复合受力状态下的承载力试验值高于按照我国规范和规程所得出的计算值,表明我国规范和规程在计算足尺试件承载力时,结果偏于安全。 展开更多

关键词 圆钢管混凝土 短柱 腔体构造 低周反复荷载试验 承载力 抗震性能

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圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱滞回性能试验研究

13

作者 蒋国平 颜桂云 +2 位作者 刘如月 刘宪成 张鹏起 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第4期104-114,共11页

为探究废弃黏土砖再利用的可行性,对6根圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱的滞回性能进行了系列试验研究。以不同钢管厚度(4、6 mm)、砖骨料取代率(0%、50%、100%)、轴压比(0.05、0.25、0.50)为参数,得到了试件在往复荷载作下的失效模态... 为探究废弃黏土砖再利用的可行性,对6根圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱的滞回性能进行了系列试验研究。以不同钢管厚度(4、6 mm)、砖骨料取代率(0%、50%、100%)、轴压比(0.05、0.25、0.50)为参数,得到了试件在往复荷载作下的失效模态、骨架曲线和滞回曲线,并对构件的刚度退化、滞回性能、峰值承载力、延性、承载力退化和耗能能力等抗震性能指标的变化规律分析。结果表明:试件的失效模式表现为底部发生鼓曲、开裂,出现塑性铰的区域核心混凝土破碎,与普通钢管混凝土相似;砖骨料取代率和轴压比的增加会降低试件的承载力,钢管厚度的增加会提高试件的承载力。试件的滞回曲线饱满,表现出不明显的捏缩,表明耗能能力较好;轴压比的增加导致试件的变形能力降低,加快了刚度和承载力的退化速度,增长钢管厚度可以提高试件的变形能力;砖骨料取代率对试件刚度退化、延性、承载能力和耗能能力的影响有限。 展开更多

关键词 砖骨料 地聚物再生混凝土 圆钢管混凝土柱 砖骨料取代率 滞回性能

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点蚀圆钢管混凝土中长柱轴压性能研究

14

作者 李建伟 王岚兰 +1 位作者 贾晨 郭兰慧 《钢结构（中英文）》 2024年第7期47-54,共8页

点蚀对钢管混凝土柱服役期间的结构安全有显著影响。首先针对点蚀钢管混凝土柱的轴压性能开展了有限元分析,根据已有的试验结果建立并验证了有限元模型,在此基础上考虑点蚀坑几何尺寸以及蚀坑分布位置的随机性建立了带有随机点蚀的钢管... 点蚀对钢管混凝土柱服役期间的结构安全有显著影响。首先针对点蚀钢管混凝土柱的轴压性能开展了有限元分析,根据已有的试验结果建立并验证了有限元模型,在此基础上考虑点蚀坑几何尺寸以及蚀坑分布位置的随机性建立了带有随机点蚀的钢管混凝土柱精细化有限元模型。然后开展了有限元参数分析,分析了点蚀深度概率分布、点蚀体积损失率、钢材强度、混凝土强度和构件长细比对构件荷载-挠度曲线的影响。根据体积损失率等效的原则,建立了等效局部均匀腐蚀钢管混凝土柱有限元模型,对比了随机点蚀和均匀局部腐蚀对钢管混凝土柱轴压性能的影响。最后按照体积损失率等效的原则,基于三部国内钢管混凝土计算规程中的计算方法,对点蚀钢管混凝土柱轴压承载力进行计算并与有限元结果进行对比。结果表明:点蚀深度概率分布对构件轴压性能的影响可以忽略;相比于均匀腐蚀,点蚀对钢管混凝土承载力影响更大;使用GB 50936-2014《钢管混凝土结构设计规范》中的计算方法可较为准确且安全地预测点蚀钢管混凝土的轴压承载力,相比之下,GB 50936-2014中的方法可以在保证准确度的基础上有一定的安全性。 展开更多

关键词 钢管混凝土 随机点蚀 轴压性能 有限元分析

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预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱轴压性能初探

15

作者 刘德贵 张华 +1 位作者 李亮 邱寒月 《特种结构》 2024年第4期27-35,共9页

为提高薄壁钢管混凝土柱轴心受压性能,提出了预应力薄壁圆钢管约束混凝土柱,即采用对拉螺栓对薄壁圆钢管施加环向预应力,形成对内部混凝土初始约束围压,以提高内部混凝土的轴心抗压强度及承载力性能。为探究其轴向受压性能提升效果,进... 为提高薄壁钢管混凝土柱轴心受压性能,提出了预应力薄壁圆钢管约束混凝土柱,即采用对拉螺栓对薄壁圆钢管施加环向预应力,形成对内部混凝土初始约束围压,以提高内部混凝土的轴心抗压强度及承载力性能。为探究其轴向受压性能提升效果,进行了预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱轴心受压试验;并采用ABAQUS有限元计算软件建立了相应的非线性有限元数值模型,基于试验所获得荷载-位移数据,验证了模型的可靠性。在合理可靠试验模型的基础上,进行了不同预应力度(k=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)和不同钢管厚度(t=1.5mm、2.0mm、2.5mm和3.0mm)情况下的轴心受压性能影响分析。结果表明:采用对拉螺栓对薄壁圆钢管混凝土柱施加环向预应力,可有效提高其轴心抗压强度、刚度和延性;在合适预应力范围内,预应力度(k=0~0.4)越大,预应力薄壁钢约束混凝土短柱轴心受压性能提升越明显;但较大的预应力度(k=0.5)会让构件在达到峰值荷载后,其承载力降低较为明显,从而使构件延性降低;当预应力度k不变,构件的轴心受压性能随钢管厚度t的增大而增大。 展开更多

关键词 预应力 薄壁圆钢管混凝土短柱 有限元 轴心受压性能

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圆中空夹层钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点试验及数值模拟 被引量：6

16

作者 王静峰 张猛 张娜 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期36-43,共8页

进行了4个圆中空夹层钢管混凝土中柱节点的低周反复加载试验,分析了端板类型和柱截面空心率的影响,研究了此类节点的破坏模式和滞回性能。通过有限元软件建立了节点数值分析模型。考虑了材料本构关系和复杂接触问题,对此类节点进行了受... 进行了4个圆中空夹层钢管混凝土中柱节点的低周反复加载试验,分析了端板类型和柱截面空心率的影响,研究了此类节点的破坏模式和滞回性能。通过有限元软件建立了节点数值分析模型。考虑了材料本构关系和复杂接触问题,对此类节点进行了受力性能分析。分析结果与试验结果对比吻合较好。研究结果表明:圆中空夹层钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点具有良好的滞回性能、延性和耗能能力;根据欧洲规范EC 3,此类节点呈现出半刚性、全强度的特性。研究成果将为圆中空夹层柱钢管混凝土柱结构的设计与工程应用提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 圆中空夹层钢管混凝土柱 单边螺栓 端板连接 低周反复加载试验 数值分析

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圆钢管混凝土柱轴压破坏行为与尺寸效应理论研究 被引量：5

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作者 金浏 樊玲玲 +1 位作者 杜修力 李秀荣 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期209-220,共12页

当前混凝土材料层次的尺寸效应理论已较为完备,而对钢管混凝土构件层次的尺寸效应理论研究则远远不足.针对圆钢管混凝土柱,考虑混凝土细观非均质性及钢管-混凝土相互作用,建立了研究其轴压破坏行为的三维细观数值分析模型.在模拟结果与... 当前混凝土材料层次的尺寸效应理论已较为完备,而对钢管混凝土构件层次的尺寸效应理论研究则远远不足.针对圆钢管混凝土柱,考虑混凝土细观非均质性及钢管-混凝土相互作用,建立了研究其轴压破坏行为的三维细观数值分析模型.在模拟结果与已有试验结果吻合良好的基础上,基于细观模拟方法研究了不同横向约束作用(以套箍系数来表征)及不同尺寸下钢管混凝土柱的轴压破坏机理与失效模式,揭示了钢管横向约束作用对混凝土柱名义轴压强度及其尺寸效应的影响规律.最后,结合钢管对混凝土柱轴压强度的影响机制——"强度增强效应"与"尺寸效应削弱效应",在材料层次尺寸效应律的基础上,建立了能反映横向约束作用的混凝土柱轴压强度的尺寸效应理论公式,并验证了理论公式的准确性和合理性. 展开更多

关键词 圆钢管混凝土柱 细观数值模型 横向约束作用 轴压强度 尺寸效应

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圆钢管约束钢筋混凝土柱抗火设计方法 被引量：4

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作者 刘发起 杨华 +1 位作者 杨冬冬 张素梅 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期150-156,共7页

对于钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能的研究,目前尚无抗火设计方法可供参考。实际工程中大多借鉴钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱的抗火设计方法,但由于钢管约束钢筋混凝土柱的受力机理与二者不同,其耐火极限存在明显差异。为此,提出了火灾下... 对于钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能的研究,目前尚无抗火设计方法可供参考。实际工程中大多借鉴钢筋混凝土柱或钢管混凝土柱的抗火设计方法,但由于钢管约束钢筋混凝土柱的受力机理与二者不同,其耐火极限存在明显差异。为此,提出了火灾下圆钢管约束钢筋混凝土柱的耐火极限计算方法,分析了荷载比、长细比等因素对耐火极限的影响,并与钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱进行了对比。研究表明:荷载比对圆钢管约束钢筋混凝土柱的耐火极限影响显著,荷载比越大,耐火极限越低;长细比、截面尺寸等因素对荷载比较小的构件影响显著。圆钢管约束钢筋混凝土柱的耐火极限为相同条件下钢筋混凝土柱的14.4%~66.0%,荷载比越大,两种构件的差异越大,按照钢筋混凝土柱的防火设计方法对圆钢管约束钢筋混凝土柱进行防火设计,结果偏于不安全;与钢管混凝土柱相比,钢管约束钢筋混凝土柱具有更高的耐火极限,是钢管混凝土柱的1.0~3.0倍。 展开更多

关键词 圆钢管约束钢筋混凝土柱 钢筋混凝土柱 钢管混凝土柱 耐火极限 抗火设计

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圆钢管玄武岩纤维再生混凝土短柱轴压力学性能 被引量：1

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作者 张向冈 周高强 +3 位作者 范玉辉 高翔 冷发光 汪昉 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期369-382,共14页

为研究圆钢管玄武岩纤维再生混凝土(BFRRC)短柱的轴压力学性能,以再生粗骨料取代率和玄武岩纤维掺量为变化参数,设计并完成了15根圆钢管BFRRC短柱试件的轴压试验。观察了试件的受力全过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线及荷载-... 为研究圆钢管玄武岩纤维再生混凝土(BFRRC)短柱的轴压力学性能,以再生粗骨料取代率和玄武岩纤维掺量为变化参数,设计并完成了15根圆钢管BFRRC短柱试件的轴压试验。观察了试件的受力全过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线及荷载-应变曲线,分析了变化参数对圆钢管BFRRC短柱轴压性能的影响,建立了可行的组合截面应力-应变全过程曲线方程。研究表明:试件均发生鼓曲破坏,但核心混凝土在钢管约束下处于碎而不散状态;随着再生粗骨料取代率的增大,试件的耗能性能、延性系数逐渐增大,耗能因子、延性系数提升幅度最高可达1.84%和10.36%,承载力逐渐降低,降低幅度最大达5.03%;随着玄武岩纤维掺量的增大,试件的耗能性能、延性系数逐渐增大,增加幅度最高可达2.97%和4.93%,承载力提高幅度不大;不同的玄武岩纤维掺量下,试件实测的荷载-位移曲线饱满,且具有较长的变形流幅,延性较好。 展开更多

关键词 圆钢管玄武岩纤维再生混凝土 短柱 轴向受压 力学性能 组合截面应力-应变全过程曲线

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圆复合钢管混凝土短柱在轴压下的有限元分析 被引量：5

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作者 慈俊昌 闫维明 贾洪 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期918-928,共11页

为了分析不同参数对短柱轴压性能的影响,基于有限元软件ABAQUS建立了圆复合双钢管混凝土(concrete-filled double steel tubular,CFDST)短柱在轴压下的有限元模型.针对核心混凝土受到内外钢管同时约束的情况,采用了2种核心混凝土本构模... 为了分析不同参数对短柱轴压性能的影响,基于有限元软件ABAQUS建立了圆复合双钢管混凝土(concrete-filled double steel tubular,CFDST)短柱在轴压下的有限元模型.针对核心混凝土受到内外钢管同时约束的情况,采用了2种核心混凝土本构模型,同时将采用2种本构模型的模拟结果与前人的试验结果进行了比较,验证了模型的正确性,提出了适合夹层混凝土、核心混凝土和钢管的本构模型.在此基础上,通过ABAQUS拓宽了参数研究范围,对圆CFDST短柱在不同参数下进行了受力分析. 展开更多

关键词 圆复合双钢管混凝土柱 有限元分析 轴心受压 极限强度 短柱 混凝土约束

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